高压氧影响游离植骨种植体骨整合的组织学研究
作者：蒋立坚 陈光晔 陈伟良 陈小华
单位：蒋立坚(中山医科大学附属第三医院口腔科 510630)；陈光晔(孙逸仙纪念医院口腔科)；陈伟良(孙逸仙纪念医院口腔科)；陈小华(光华口腔医院病理科)
关键词：高压氧；骨内牙种植；骨移植
实用口腔医学杂志000410〔摘要〕目的：探讨高压氧能否促进种植体在非血管化新鲜自体游离移植骨上形成骨整合。方法：选用4只杂种成年狗，随机分成2组，每组2只，在狗下颌骨下缘各截取4 cm×1.5 cm大小的方形骨块，完全游离后原位植入，在植骨块上种入2个HA种植体。实验组动物在术后第3天开始进行高压氧(HBO)治疗(243.2 kPa、1.5 h/d、5d/周，共4周)，术后10周处死4只动物，取含种植体的骨块，脱钙后腊包埋、切片、HE染色、组织学观察。结果：HBO组种植体在移植骨上形成骨整合，种植体周围的新骨呈连续的骨界面。非HBO组种植体界面呈不连续的新骨界面。结论：羟基磷灰石涂层种植体可在非血管化自体游离移植骨上形成骨整合，HBO可以促进骨结合的形成。
, 百拇医药
中图分类号：R459.6 R782.13 文献标识码：A
文章编号：1001-3733(2000)04-0285-03
Histologic study of the effects of hyperbaric oxygen therapy on implant osseointegration in autogenous free bone grafts
Jiang Lijian,Chen Guangye,Chen Weiliang,et al.
(Department of Stomatology,Third Affilialed Hospital of Sun Yen-san University of Medicine Science,Guangzhou 510630)
, 百拇医药
〔Abstract〕Objective:To clarify the effects of hyperbaric oxygen (HBO) on osseointegrated implants in non-vascularized bone graft(NVBG).Methods:Four adult dogs were used in the study.A 4.0 cm×1.5 cm bone block was resected from the body of the mandible and replaced to their original place bilaterally in each dog,2 hydroxylapatite-coated implants were placed in each bone graft.The animals were randomly divided into HBO treated and non-HBO groups.The dogs were sacrificed 10 weeks after operation.The speciments were analyzed with radiography and lightmicroscopy.Results:Complete new bone formation was observed on the implant interface in HBO group,while incomplele new bone formation in non-HBO group.Conclusion:HBO can improve the process of ossteointegration of implant in NVBG.
, 百拇医药
Key words Hyperbaric oxygen(HBO); Endosseous dental implantation;Bone transplantation
下颌骨重建后早期恢复口腔生理功能是目前下颌骨重建研究中有待解决的重要课题之一。利用血管化骨移植同期植入种植体进行颌骨功能性重建已取得良好疗效；采用非血管化游离骨移植的下颌骨重建，由于存在骨吸收，植入种植体后其周围易发生吸收而感染脱落，故许多学者对游离植骨能否适合同期植入种植体抱有疑虑。近年国内已有一些学者对非血管化游离自体骨移植同期植入种植体进行了动物实验和临床应用。他们的观点认为：非血管化骨移植(non-vascularized bone graft,NVBG)种植体Ⅰ期植入是可行的，但发生骨整合的时间比血管化骨移植(vascularized bone graft,VBG)要延迟〔1〕。
高压氧治疗作为一种有效治疗措施，已发展成为现代医学的一个重要部分。近年的一些研究认为：高压氧(hyperbaric oxygen,HBO)对骨质的形成有一定的促进作用〔2〕。为了加快种植体在新鲜自体游离移植骨上形成骨整合，本研究探讨了HBO是否能促进种植体在游离植骨上形成骨整合。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 动物
成年杂种狗4只，由中山医科大学实验动物中心提供，雌雄各半，体重14～17 kg，按体重大小顺序编号、随机分成两组，每组2只。
1.2 种植体
购于珠海丽珠公司的拜阿蒙系列羟基磷灰石涂层(HA-coated)钛核桩种植体。种植体为圆柱状，直径4.0 mm，长10.0 mm。羟基磷灰石表面粗糙无螺纹状，灭菌消毒包装备用。
1.3 手术方法
30 g/L巴比妥纳按30 mg/kg腹腔注射麻醉后，在双侧下颌骨下缘各截取一块4 cm×1.5 cm的骨块，完整保留骨膜。术中结扎切断下牙槽神经血管束，将骨块完整游离取出后，再将骨块原位植入，钢丝结扎固定。用种植机在骨块下缘逐级钻孔2个，生理盐水冷却，种植孔扩大至适当大小后，将种植体轻敲入内，在正常骨质的颏部植入一个种植体做正常对照，缝合切口并放胶片引流2 d，术后每日肌注青霉素80万 u，2次/d，口服先锋Ⅵ胶囊0.5 g/d和甲硝唑 0.6 g/d，连续用药5 d。
, http://www.100md.com
1.4 高压氧治疗方案
将实验组(HBO组)的动物在手术后第3日拔除引流后进行HBO治疗。方法是：狗置入大型空气高压仓内的特制纯氧供给装置中，压力为243.2 kPa，每日入仓吸氧1.5 h每周5 d共4周。
1.5 观察方法
术后10周将4只动物处死，用X光片观察种植体在移植骨上形成骨整合情况及移植骨与受植骨的骨间愈合情况。将含种植体的移植骨制成1.5 cm×1.0 cm的小块试件，体积分数为10%福尔马林液固定，放入甲酸、硝酸中脱钙。脱钙后用小刀修整试件，小心地取出种植体，并将钛核桩与HA分离，使HA颗粒留在界面上以保持界面的完整。脱水、石腊包埋，制成5 μm厚切片，HE染色，光镜观察。
2 结 果
2.1 X线表现
, http://www.100md.com
所有种植体在移植骨上均生长良好，界面上无阴影，呈骨整合的X线表现。在非HBO组，移植骨与受床骨之间分界较明显，移植骨的密度稍高于受床骨。在HBO组，移植骨与受床骨之间的分界已开始变得模糊，移植骨的密度明显地高于受床骨(图1)。
图1 HBO组移植骨愈合的X光表现
2.2 组织学表现
在HBO组，种植体界面为骨性连接，新生骨组织在种植体表面形成连续的骨界面，新生骨界面周围仍可见少量被包绕的尚未被吸收的坏死骨；移植骨与受床骨之间为骨性连接(图2)
图2 HBO组移植骨与受植骨呈骨性连接的组织学表现(HE染色 10×10)
, http://www.100md.com
在非HBO组中，种植体界面也为骨性连接，但新生骨在种植体表面尚未形成连续的骨界面，新生骨界面周围可见较多被新骨包绕的未被吸收的坏死骨；移植骨与受床骨之间为纤维性连接。无论HBO组还是非HBO组，种植体界面的新骨均与移植骨上的新骨相连。HBO组与非HBO组中正常对照的种植体界面为成熟的层板状骨，两者无明显区别(图3)。
图3 HBO组正常对照种植体整合的组织学表现(HE染色 10×10)
3 讨 论
骨整合的概念是指种植体与具有活性的骨组织产生持久的骨性接触，界面无纤维介入〔3〕。对于失去活力的块状游离植骨能否产生这种骨整合，人们普遍感到疑虑。有的研究表明，皮质骨的爬行替代首先发生在与受床骨形成骨性连接的部位，而后向移植骨中份发展〔4〕。正因为非血管化游离的自体移植骨的生长方式是这种“爬行替代”生长，学者们普遍认为在进行骨移植的同时植入种植体，只适宜VBG，因为VBG与受床骨的愈合类似于骨折的愈合，而NVBG不适宜在骨移植的同时植入种植体。为了解决由于“爬行替代”可能导致的种植体在游离植骨上不形成骨整合，Lind-strom等〔5〕采用二步法手术，第一步手术将种植体植入供体骨内，第二步手术是在种植体与供骨形成骨整合之后，将植入种植体的供骨取出移植到受植区。在他所治疗的5个病例中，5例患者均获得早期功能恢复，其中植入时间最长的病例为8年。他们把这一成功归于骨移植前种植体即在移植骨上形成了骨结合。金行情等〔1〕的研究认为：非血管化游离植骨加种植体Ⅰ期植入是可行的。我们的实验发现，非HBO组中移植骨上的种植体界面有新骨产生，但新骨尚未形成连续的骨界面，这与金行情研究的60 d结果相同。但在HBO组中移植骨界面的新骨已形成连续的骨界面，提示HBO能促进种植体在非血管化的自体游离植骨上形成骨整合。X光片检查可见，非HBO组中，移植骨与受床骨之间分界较清晰；而HBO组中，移植骨与受床骨之间分界开始变成模糊，与组织学结果相吻合。在HE染色的切片上可见，非HBO组中，移植骨与受床骨之间是纤维性连接；而HBO组中，移植骨与受床骨之间的连接已是骨性连接，说明HBO能促进移植骨与受床骨间的愈合。我们的研究还发现，移植骨上种植体骨整合界面的新骨与移植骨上的新骨是相连的。因此，我们推测移植骨上的种植体骨整合界面的新骨是与移植骨上“爬行替代”过程中的新骨是同一来源。
, 百拇医药
HBO组与非HBO组，正常对照的种植体界面无明显区别，提示HBO对正常骨质上的种植体骨整合的形成无促进作用。尽管我们的研究结果提示：HA种植体在NVBG上可形成有效的骨整合，HBO可以促进这种骨整合的形成，但并不能就此认为种植体加NVBG就一定能用于“颌面功能性重建”，原因有如下二点：①功能负荷状态有可能影响骨整合的变化，Deporter〔7〕的研究发现，功能负荷状态下有骨整合改建过程，功能负荷的初2～4周骨组织为纤维替代，5～6个月再次改建为骨。也有的研究发现，在适当负荷的刺激下，种植体与骨的接触程度在1年后会从53%增加到74%。②必须注意的一点是：有关种植体成功的评价标准，均为临床指标〔8〕，不能认为种植体与移植骨形成骨整合就一定能在临床应用成功。近年已有人用非血管化骨移植加种植体进行下颌骨的功能性重建，其中在进行义齿修复后观察的时间最长为半年左右〔9〕。因此，能否成功地采用NVBG加种植体进行颌骨功能性重建还有待于临床的进一步研究证实，需要更长时间的临床观察。
, 百拇医药
参考文献
1，金行情，邱蔚六，林国础.血管和非血管化骨移植种植体与骨结合的比较研究.华西口腔医学杂志，1993,11(3)：163
2，房广才主编.临床高压氧医学.北京:华文出版社,1995.394～395
3，Albrektsson T,Direct bone anchorage of dental implants.J Prosthet Dent,1983,50:255
4，杨连甲，金岩，胡蕴玉主编.口腔和骨科的生物活性材料.西安:陕西科学技术出版社,1993.114～115
5，Lindstrom J,Branemark PI,Albrektsson T.Mandibular reconstruction using the preformed autologous bone graft.Scand J Plast Reconstr Surg,1981,15(29):38
, http://www.100md.com
6，Beirne OR.Reaction to the symposium,"hydroxylapatite coating on dental implants:Benefits and risks" .J Oral Implantol,1994,20:240
7，Deporter DA.A histological evaluation of a functional endosseous porous surfaced titanium alloy dental implant system in the dogs.J Dent Res,1988，67:1190
8，赵士杰，韩科编著.临床口腔种植学.北京:中国标准出版社,1994.119～120
9，朱光第,牛书铭,汪维健,等.下颌骨部分切除术一期植骨并种植体修复.广东牙病防治，1997,5(4)：37
收稿：1999-02-12
修回：1999-12-05, http://www.100md.com
单位：蒋立坚(中山医科大学附属第三医院口腔科 510630)；陈光晔(孙逸仙纪念医院口腔科)；陈伟良(孙逸仙纪念医院口腔科)；陈小华(光华口腔医院病理科)
关键词：高压氧；骨内牙种植；骨移植
实用口腔医学杂志000410〔摘要〕目的：探讨高压氧能否促进种植体在非血管化新鲜自体游离移植骨上形成骨整合。方法：选用4只杂种成年狗，随机分成2组，每组2只，在狗下颌骨下缘各截取4 cm×1.5 cm大小的方形骨块，完全游离后原位植入，在植骨块上种入2个HA种植体。实验组动物在术后第3天开始进行高压氧(HBO)治疗(243.2 kPa、1.5 h/d、5d/周，共4周)，术后10周处死4只动物，取含种植体的骨块，脱钙后腊包埋、切片、HE染色、组织学观察。结果：HBO组种植体在移植骨上形成骨整合，种植体周围的新骨呈连续的骨界面。非HBO组种植体界面呈不连续的新骨界面。结论：羟基磷灰石涂层种植体可在非血管化自体游离移植骨上形成骨整合，HBO可以促进骨结合的形成。
, 百拇医药
中图分类号：R459.6 R782.13 文献标识码：A
文章编号：1001-3733(2000)04-0285-03
Histologic study of the effects of hyperbaric oxygen therapy on implant osseointegration in autogenous free bone grafts
Jiang Lijian,Chen Guangye,Chen Weiliang,et al.
(Department of Stomatology,Third Affilialed Hospital of Sun Yen-san University of Medicine Science,Guangzhou 510630)
, 百拇医药
〔Abstract〕Objective:To clarify the effects of hyperbaric oxygen (HBO) on osseointegrated implants in non-vascularized bone graft(NVBG).Methods:Four adult dogs were used in the study.A 4.0 cm×1.5 cm bone block was resected from the body of the mandible and replaced to their original place bilaterally in each dog,2 hydroxylapatite-coated implants were placed in each bone graft.The animals were randomly divided into HBO treated and non-HBO groups.The dogs were sacrificed 10 weeks after operation.The speciments were analyzed with radiography and lightmicroscopy.Results:Complete new bone formation was observed on the implant interface in HBO group,while incomplele new bone formation in non-HBO group.Conclusion:HBO can improve the process of ossteointegration of implant in NVBG.
, 百拇医药
Key words Hyperbaric oxygen(HBO); Endosseous dental implantation;Bone transplantation
下颌骨重建后早期恢复口腔生理功能是目前下颌骨重建研究中有待解决的重要课题之一。利用血管化骨移植同期植入种植体进行颌骨功能性重建已取得良好疗效；采用非血管化游离骨移植的下颌骨重建，由于存在骨吸收，植入种植体后其周围易发生吸收而感染脱落，故许多学者对游离植骨能否适合同期植入种植体抱有疑虑。近年国内已有一些学者对非血管化游离自体骨移植同期植入种植体进行了动物实验和临床应用。他们的观点认为：非血管化骨移植(non-vascularized bone graft,NVBG)种植体Ⅰ期植入是可行的，但发生骨整合的时间比血管化骨移植(vascularized bone graft,VBG)要延迟〔1〕。
高压氧治疗作为一种有效治疗措施，已发展成为现代医学的一个重要部分。近年的一些研究认为：高压氧(hyperbaric oxygen,HBO)对骨质的形成有一定的促进作用〔2〕。为了加快种植体在新鲜自体游离移植骨上形成骨整合，本研究探讨了HBO是否能促进种植体在游离植骨上形成骨整合。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 动物
成年杂种狗4只，由中山医科大学实验动物中心提供，雌雄各半，体重14～17 kg，按体重大小顺序编号、随机分成两组，每组2只。
1.2 种植体
购于珠海丽珠公司的拜阿蒙系列羟基磷灰石涂层(HA-coated)钛核桩种植体。种植体为圆柱状，直径4.0 mm，长10.0 mm。羟基磷灰石表面粗糙无螺纹状，灭菌消毒包装备用。
1.3 手术方法
30 g/L巴比妥纳按30 mg/kg腹腔注射麻醉后，在双侧下颌骨下缘各截取一块4 cm×1.5 cm的骨块，完整保留骨膜。术中结扎切断下牙槽神经血管束，将骨块完整游离取出后，再将骨块原位植入，钢丝结扎固定。用种植机在骨块下缘逐级钻孔2个，生理盐水冷却，种植孔扩大至适当大小后，将种植体轻敲入内，在正常骨质的颏部植入一个种植体做正常对照，缝合切口并放胶片引流2 d，术后每日肌注青霉素80万 u，2次/d，口服先锋Ⅵ胶囊0.5 g/d和甲硝唑 0.6 g/d，连续用药5 d。
, http://www.100md.com
1.4 高压氧治疗方案
将实验组(HBO组)的动物在手术后第3日拔除引流后进行HBO治疗。方法是：狗置入大型空气高压仓内的特制纯氧供给装置中，压力为243.2 kPa，每日入仓吸氧1.5 h每周5 d共4周。
1.5 观察方法
术后10周将4只动物处死，用X光片观察种植体在移植骨上形成骨整合情况及移植骨与受植骨的骨间愈合情况。将含种植体的移植骨制成1.5 cm×1.0 cm的小块试件，体积分数为10%福尔马林液固定，放入甲酸、硝酸中脱钙。脱钙后用小刀修整试件，小心地取出种植体，并将钛核桩与HA分离，使HA颗粒留在界面上以保持界面的完整。脱水、石腊包埋，制成5 μm厚切片，HE染色，光镜观察。
2 结 果
2.1 X线表现
, http://www.100md.com
所有种植体在移植骨上均生长良好，界面上无阴影，呈骨整合的X线表现。在非HBO组，移植骨与受床骨之间分界较明显，移植骨的密度稍高于受床骨。在HBO组，移植骨与受床骨之间的分界已开始变得模糊，移植骨的密度明显地高于受床骨(图1)。
图1 HBO组移植骨愈合的X光表现
2.2 组织学表现
在HBO组，种植体界面为骨性连接，新生骨组织在种植体表面形成连续的骨界面，新生骨界面周围仍可见少量被包绕的尚未被吸收的坏死骨；移植骨与受床骨之间为骨性连接(图2)
图2 HBO组移植骨与受植骨呈骨性连接的组织学表现(HE染色 10×10)
, http://www.100md.com
在非HBO组中，种植体界面也为骨性连接，但新生骨在种植体表面尚未形成连续的骨界面，新生骨界面周围可见较多被新骨包绕的未被吸收的坏死骨；移植骨与受床骨之间为纤维性连接。无论HBO组还是非HBO组，种植体界面的新骨均与移植骨上的新骨相连。HBO组与非HBO组中正常对照的种植体界面为成熟的层板状骨，两者无明显区别(图3)。
图3 HBO组正常对照种植体整合的组织学表现(HE染色 10×10)
3 讨 论
骨整合的概念是指种植体与具有活性的骨组织产生持久的骨性接触，界面无纤维介入〔3〕。对于失去活力的块状游离植骨能否产生这种骨整合，人们普遍感到疑虑。有的研究表明，皮质骨的爬行替代首先发生在与受床骨形成骨性连接的部位，而后向移植骨中份发展〔4〕。正因为非血管化游离的自体移植骨的生长方式是这种“爬行替代”生长，学者们普遍认为在进行骨移植的同时植入种植体，只适宜VBG，因为VBG与受床骨的愈合类似于骨折的愈合，而NVBG不适宜在骨移植的同时植入种植体。为了解决由于“爬行替代”可能导致的种植体在游离植骨上不形成骨整合，Lind-strom等〔5〕采用二步法手术，第一步手术将种植体植入供体骨内，第二步手术是在种植体与供骨形成骨整合之后，将植入种植体的供骨取出移植到受植区。在他所治疗的5个病例中，5例患者均获得早期功能恢复，其中植入时间最长的病例为8年。他们把这一成功归于骨移植前种植体即在移植骨上形成了骨结合。金行情等〔1〕的研究认为：非血管化游离植骨加种植体Ⅰ期植入是可行的。我们的实验发现，非HBO组中移植骨上的种植体界面有新骨产生，但新骨尚未形成连续的骨界面，这与金行情研究的60 d结果相同。但在HBO组中移植骨界面的新骨已形成连续的骨界面，提示HBO能促进种植体在非血管化的自体游离植骨上形成骨整合。X光片检查可见，非HBO组中，移植骨与受床骨之间分界较清晰；而HBO组中，移植骨与受床骨之间分界开始变成模糊，与组织学结果相吻合。在HE染色的切片上可见，非HBO组中，移植骨与受床骨之间是纤维性连接；而HBO组中，移植骨与受床骨之间的连接已是骨性连接，说明HBO能促进移植骨与受床骨间的愈合。我们的研究还发现，移植骨上种植体骨整合界面的新骨与移植骨上的新骨是相连的。因此，我们推测移植骨上的种植体骨整合界面的新骨是与移植骨上“爬行替代”过程中的新骨是同一来源。
, 百拇医药
HBO组与非HBO组，正常对照的种植体界面无明显区别，提示HBO对正常骨质上的种植体骨整合的形成无促进作用。尽管我们的研究结果提示：HA种植体在NVBG上可形成有效的骨整合，HBO可以促进这种骨整合的形成，但并不能就此认为种植体加NVBG就一定能用于“颌面功能性重建”，原因有如下二点：①功能负荷状态有可能影响骨整合的变化，Deporter〔7〕的研究发现，功能负荷状态下有骨整合改建过程，功能负荷的初2～4周骨组织为纤维替代，5～6个月再次改建为骨。也有的研究发现，在适当负荷的刺激下，种植体与骨的接触程度在1年后会从53%增加到74%。②必须注意的一点是：有关种植体成功的评价标准，均为临床指标〔8〕，不能认为种植体与移植骨形成骨整合就一定能在临床应用成功。近年已有人用非血管化骨移植加种植体进行下颌骨的功能性重建，其中在进行义齿修复后观察的时间最长为半年左右〔9〕。因此，能否成功地采用NVBG加种植体进行颌骨功能性重建还有待于临床的进一步研究证实，需要更长时间的临床观察。
, 百拇医药
参考文献
1，金行情，邱蔚六，林国础.血管和非血管化骨移植种植体与骨结合的比较研究.华西口腔医学杂志，1993,11(3)：163
2，房广才主编.临床高压氧医学.北京:华文出版社,1995.394～395
3，Albrektsson T,Direct bone anchorage of dental implants.J Prosthet Dent,1983,50:255
4，杨连甲，金岩，胡蕴玉主编.口腔和骨科的生物活性材料.西安:陕西科学技术出版社,1993.114～115
5，Lindstrom J,Branemark PI,Albrektsson T.Mandibular reconstruction using the preformed autologous bone graft.Scand J Plast Reconstr Surg,1981,15(29):38
, http://www.100md.com
6，Beirne OR.Reaction to the symposium,"hydroxylapatite coating on dental implants:Benefits and risks" .J Oral Implantol,1994,20:240
7，Deporter DA.A histological evaluation of a functional endosseous porous surfaced titanium alloy dental implant system in the dogs.J Dent Res,1988，67:1190
8，赵士杰，韩科编著.临床口腔种植学.北京:中国标准出版社,1994.119～120
9，朱光第,牛书铭,汪维健,等.下颌骨部分切除术一期植骨并种植体修复.广东牙病防治，1997,5(4)：37
收稿：1999-02-12
修回：1999-12-05, http://www.100md.com